Процесс производства стали – полный обзор с блок-схемой

В этой статье мы узнаем о различных методах процесса производства стали. шаги и блок-схема чтобы лучше понять. Существуют различные процессы, связанные с типом и составом стали. Давайте посмотрим на различные процессы производства стали.

Сталь представляет собой в основном сплав железа и углерода с содержанием углерода до 1,5%. Углерод распределен по массе металла не в виде элементарного или свободного углерода, а в виде соединения (химического соединения) с железом.

Однако, если содержание углерода превысит 1,5%, вскоре наступит стадия, когда углерод больше не может содержаться в связанном состоянии, а любой избыток должен присутствовать в виде свободного углерода (графита). Именно на этом этапе металл объединяется в группу, называемую чугун. . Поэтому для того, чтобы материал можно было классифицировать как сталь, в его составе не должно быть свободного углерода; сразу возникающий свободный графит переходит в категорию чугуна.

Помимо углерода, в стали присутствуют и другие элементы, например, сера, кремний, фосфор, марганец и т. д.; но углерод, безусловно, является самым важным модифицирующим элементом. Железо образует массу сплава; это количественный партнер, в то время как на углерод ложится обязанность определять качество стали для удовлетворения спроса, который одно железо не может удовлетворить. Важность углерода в стали заключается не в его относительном объеме, а в его заметном влиянии на внутренние структурные изменения и последующее охлаждение различными способами.

Процесс производства стали

Коммерческие процессы производства стали:

(1) Бессемеровский процесс, (2) Процесс LD, (3) Мартеновский процесс, (4) Горнило, (5) Электрический процесс, (6) Дуплексный процесс.

Бессемеровский, мартеновский и электрический процессы можно разделить на (а) кислотные процессы и (б) основной процесс , в зависимости от типа футеровки, используемой в печи. В каждом из этих процессов сталь производится либо путем добавления углерода в кованое железо, либо путем удаления соответствующей части углерода из чугуна путем полного обезуглероживания чугуна, а затем добавления необходимого количества углерода. Давайте подробно разберем этапы процесса производства стали.

1. Бессемеровский процесс

Бессемеровский процесс производства стали состоит из продувки воздухом расплавленного чугуна, содержащегося в специальной печи, известной как конвертер в форме огромной бетономешалки (рис. 4.2). Конвертер выполнен из стальных пластин, футерованных внутри огнеупорным материалом. Тип используемой огнеупорной футеровки зависит от характера процесса производства стали, т. е. от кислотного или основного процесса.

В кислотном процессе конвертер футерован силикатным кирпичом который известен в огнеупорной торговле как «кислота». Кислотный процесс не удаляет фосфор или серу из металла. В основном процессе конвертер футерован доломитом. , который известен как «базовый». Удаляет фосфор и в некоторой степени серу.

2. Процесс L-D

Последняя разработка в области производства стали – это название процесса, которое происходит от инициалов двух отдельных заводов в Австрии, в Линце и Донавице. В местной австрийской руде слишком мало фосфора, чтобы можно было использовать базовый метод Бессемера с воздушной продувкой. Поскольку используется воздух, смесь азота и кислорода, полученная сталь содержит азот, который делает стали склонными к хрупкости при определенных условиях.

Кроме того, основная масса нерастворенного азота уносит столько тепла, что только металл с высоким содержанием фосфора будет выделять достаточно тепла, чтобы придать требуемую температуру жидкой стали. Выходом из ситуации стала замена воздушной продувки кислородом или газовой смесью, не содержащей азота.

3. Мартеновский процесс

В открытом мартеновском процессе для производства стали передельный чугун, стальной лом и оксид железа в виде железной руды или окалины плавятся в мартеновской печи Siemens-Martin (рис. 4.4), названный так потому, что расплавленный металл находится в сравнительно мелкой ванне на поде или поде печи. Очаг окружен крышей и стенами из огнеупорного кирпича. Шихта подается через загрузочный люк и нагревается до 1600-1650°С в основном за счет излучения тепла от сжигания газообразного топлива над ним. Для этой цели важно не количество тепла, а высокая температура тепла.

4. Процесс производства стали в тигле

В процессе производства стали в тигле , смеси кованого железа, стального лома и ферромарганца переплавляются с древесным углем в герметичном тигле. Другие ферросплавы могут быть добавлены, когда легированная сталь производится этим способом. В тигельном процессе к железу добавляется углерод, поскольку содержание углерода в кованом железе низкое.

Необходимый углерод поглощается металлом из древесного угля во время плавления. После того, как материалы расплавлены и тщательно сплавлены, тигли извлекаются из печи, известной как регенеративная печь. который нагревается газообразным топливом, как в мартеновской печи, и, наконец, сталь разливается в изложницу. Промежуток времени между помещением тигля в печь и извлечением тигля составляет примерно четыре часа.

Этот процесс в основном представляет собой процесс плавления и сплавления, и в тигле не происходит рафинирования металла.

5. Электрический процесс

В последние годы быстро развивается выплавка стали в электропечах в связи с доступностью дешевой электроэнергии. Электричество используется исключительно для производства тепла и не придает стали никаких особых свойств. Тем не менее электрическая печь имеет следующие преимущества.

1. Он создает чрезвычайно высокую температуру, около 2000°C, в плавильной камере без подачи кислорода или азота из воздуха или примесей из топлива. Это способствует удалению вредных примесей, таких как кислород, сера и фосфор, а также неметаллических включений.

2. Температуру в любое время можно легко контролировать и регулировать
<сильный>
3. Он позволяет добавлять дорогостоящие легирующие элементы, такие как хром, никель, вольфрам и т. д., без потерь при окислении.

4. Возможно изготовление самых разнообразных сталей, различных по содержанию углерода и с любым содержанием легирующих элементов.

6. Дуплексные процессы

Комбинированные методы производства стали, известные как дуплексные процессы. осуществляется на двух сталеплавильных агрегатах. Обычно делаются следующие комбинации.

<сильный>1. Основной и кислотный мартеновский

2. Основная мартеновская печь и основная электропечь.

3. Бессемеровский конвертер и основная мартеновская печь.

Блок-схема процесса производства стали

Часто задаваемые вопросы

Что такое стальной процесс?

Сталь обычно производится в два этапа. Процесс кислородной печи (BOF) или плавка стального лома или железа прямого восстановления (DRI) в электродуговой печи используются для преобразования жидкого железа в сталь на основной стадии производства стали. Вторичное производство стали – это процесс рафинирования, включающий добавление легирующих металлов и удаление примесей.

Какой газ используется для производства стали?

Промышленные газы, обычно используемые в сталелитейной промышленности, – кислород, азот, аргон и водород. .

Что сделал процесс производства стали?

Бессемеровский процесс производства стали состоит из продувки воздухом расплавленного чугуна, содержащегося в специальной печи, известной как конвертер который имеет форму огромной бетономешалки.

Кто разработал процесс производства стали?

Сэр Генри Бессемер

Как углерод добавляется в сталь?

Железная руда, кокс (из угля) и известь используются для производства новой стали в доменной печи. Сырье помещается на вершину печи, температура которой составляет 3000 градусов по Фаренгейту. Углерод попадает в расплавленный продукт когда железная руда плавится и взаимодействует с горящим коксом .

Это были различные типы процесса производства стали . подробные шаги, включая блок-схему . Надеюсь, вам понравилась эта статья. Пожалуйста, поделитесь своим мнением в комментариях ниже.